一种空间曲线型铸件防变形箱笼结构及加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有空间曲线形铸件防变形的工艺方法，属于机械制造领域。
【背景技术】
[0002]上导轨、下导轨是军品铸钢件中典型的空间曲线形铸件。此2种铸件轮廓尺寸为上导轨:305 X 240 X 183，下导轨:325 X 123 X 132mm，主要壁厚均为8mm且按右旋螺旋线分布的空间板类铸件。由于结构原因，该2种件在生产过程中在3个阶段产生变形，S卩:制模过程变形、浇注过程变形、热处理过程变形，变形致使螺旋线的轴向和径向尺寸无法满足产品加工需要。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种空间曲线型铸件防变形箱笼结构及加工方法，该方法能够控制上导轨、下导轨铸件高度、径向及空间的变形，不用再多次加热进行校正后，满足铸件尺寸要求。既提高了生产效率，又降低了生产成本，解决了上导轨、下导轨铸件尺寸精度不能满足加工及使用要求的问题。
[0004]技术解决方案:
一种空间曲线型铸件防变形箱笼结构，包括:上导轨，下导轨，所述上导轨包括:上环形空腔式拉筋，下环形空腔式拉筋，上随形空腔式拉筋，下随形空腔式拉筋，所述上随形空腔式拉筋的一端与上环形空腔式拉筋相连通，另一端通过曲线型铸件型腔与下随形空腔式拉筋一端连接，下随形空腔式拉筋另一端与环形空腔式拉筋相连通，所述上环形空腔式拉筋及下环形空腔式拉筋的中部设有直浇道，直浇道通过上横浇道、上内浇道和下横浇道、下内浇道分别与上环形空腔式拉筋及下环形空腔式拉筋相连通;上环形空腔式拉筋上对称设置有冒口，冒口通过空间曲线型铸件型腔、随形空腔式拉筋与下环形空腔式拉筋连通;所述下导轨包括:上环形空腔式拉筋，下环形空腔式拉筋，上随形空腔式拉筋，所述上随形空腔式拉筋的一端与上环形空腔式拉筋相连通，另一端通过曲线型铸件型腔与下随形空腔式拉筋一端连接，下随形空腔式拉筋另一端与环形空腔式拉筋相连通，所述上环形空腔式拉筋及下环形空腔式拉筋的中部设有直浇道，直浇道通过上横浇道、上内浇道和下横浇道、下内浇道分别与上环形空腔式拉筋及下环形空腔式拉筋相连通。
[0005]—种空间曲线型铸件防变形的加工方法步骤如下:
1)上导轨置于上导轨型腔内，下导轨置于下导轨型腔内；
2)模型:模型结构为脱落式，模型尺寸精度<0.5mm;表面粗糙度Ra <6.3ym；
3)造型、制芯、合箱:型芯砂采用铸钢专用树脂砂，经5吨连续式混砂机按工艺要求混制后，按工艺图要求人工进行造型、制芯；表面手工涂刷锆英粉醇基涂料，两遍，并进行点燃，之后进行打磨平整、光滑;然后进行组芯造型，止口定位，合箱前吹净浮砂。
[0006]4)浇注:浇注温度:1580 土 10°C，浇注后保温7h 土 30min后进行打箱。
[0007]5)热处理:去除直浇道凸出部分后，带拉筋垂直方向摆放进行热处理。
[0008]6)细清理:用角磨机或机械加工的方法去除工艺拉筋，不允许进行气割或炭弧气割热割。
[0009]7)其余按铸钢通用工艺守则的规定执行。
[0010]本发明是以学科理论基础为依据，理论力学、材料力学与铸造基础相结合，兼顾材料的屈服强度和铸造工艺，设计具有笼式拉筋结构的空间曲线型随形及环形工艺拉筋，抵消铸造收缩产生的内应力，防止铸件过量变形。
[0011]有益效果:专利特点:
1.利用树脂砂造型工艺，提高铸型强度，减少变形次数；
2.利用一次成型法代替校正法，确保产品尺寸精度；
3.以学科理论基础为依据，理论力学、材料力学与铸造基础相结合，兼顾材料的屈服强度和铸造工艺，设计具有笼式拉筋结构的空间曲线型随形及环形工艺拉筋，抵消铸造收缩产生的内应力，防止铸件过量变形。
[0012]4、消除铸件的变形缺陷，取消校正工序，提高生产效率，降低生产成本。
【附图说明】
[0013]图1为本发明上导轨箱笼结构三维模型结构示意图；
图2为本发明下导轨箱笼结构三维模型结构示意图。
[0014]图中:
I一上环形空腔式拉筋
2—冒口
3—曲线型铸件型腔
4一下环形空腔式拉筋
5—下内浇道
6—下横浇道
7—下随形空腔式拉筋
8—上随形空腔式拉筋 9一上内浇道
10—上横浇道
II一直浇道
【具体实施方式】
[0015]所述上导轨、下导轨铸件采用空间曲线型铸件防变形箱笼结构，进行铸造成型，最终热处理后采用机械或机加的方式去除拉筋，得到合格的铸件。
[0016]本发明空间曲线型铸件防变形箱笼结构上导轨中上随形空腔式拉筋8的一端与上环形空腔式拉筋1相连通，另一端通过曲线型铸件型腔3与下随形空腔式拉筋7—端连接，下随形空腔式拉筋7另一端与下环形空腔式拉筋4相连通，所述上环形空腔式拉筋1及下环形空腔式拉筋4的中部设有直浇道11，直浇道11通过上横浇道10、上内浇道9和下横浇道6、下内浇道5分别与上环形空腔式拉筋1及下环形空腔式拉筋4相连通;上环形空腔式拉筋1上对称设置有冒口 2，冒口 2通过曲线型铸件型腔3、上随形空腔式拉筋8与下环形空腔式拉筋4连通;下导轨中的上随形空腔式拉筋8的一端与上环形空腔式拉筋1相连通，另一端通过曲线型铸件型腔3与下随形空腔式拉筋7—端连接，下随形空腔式拉筋7另一端与下环形空腔式拉筋4相连通，所述上环形空腔式拉筋1及下环形空腔式拉筋4的中部设有直浇道11，直浇道11通过上横浇道10、上内浇道9和下横浇道6、下内浇道5分别与上环形空腔式拉筋1及下环形空腔式拉筋4相连通。
[0017]铸造时:
1)将上导轨置于上导轨型腔，下导轨置于下导轨型腔，且两种铸件分别头尾相对布置，设计成上述空间曲线型铸件防变形箱笼结构。利于整体收缩，防止铸造、热处理时冷却不均匀时产生不同应力而产生变形。具体相关尺寸如下:
上环形空腔式拉筋:30 X 30mm，下环形空腔式拉筋:25 X 25mm，上随形空腔式拉筋30 X10mm，下随形空腔式拉筋30 X 10mm，直饶道:Φ 40mm，横饶道:30 X 20mm，内饶道:30 X10mmo
[0018]2)模型:模型结构为脱落式，模型尺寸精度< 0.5mm;表面粗糙度Ra < 6.3μπι。
[0019]3)造型、制芯、合箱:型芯砂采用铸钢专用树脂砂，经5吨连续式混砂机按工艺要求混制后，按工艺图要求人工进行造型、制芯;表面手工涂刷锆英粉醇基涂料，两遍，并进行点燃，之后进行打磨平整、光滑;然后进